python之函數對象、函數嵌套、名稱空間與做用域、裝飾器

一 函數對象

一 函數是第一類對象,即函數能夠看成數據傳遞

#1 能夠被引用
#2 能夠看成參數傳遞
#3 返回值能夠是函數
#3 能夠看成容器類型的元素

二 利用該特性,優雅的取代多分支的if

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def foo():
    print('foo')

def bar():
    print('bar')

dic={
    'foo':foo,
    'bar':bar,
}
while True:
    choice=input('>>: ').strip()
    if choice in dic:
        dic[choice]()
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二 函數嵌套

一 函數的嵌套調用

複製代碼
def max(x,y):
    return x if x > y else y

def max4(a,b,c,d):
    res1=max(a,b)
    res2=max(res1,c)
    res3=max(res2,d)
    return res3
print(max4(1,2,3,4))
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二 函數的嵌套定義

複製代碼
def f1():
    def f2():
        def f3():
            print('from f3')
        f3()
    f2()

f1()
f3() #報錯,爲什麼?請看下一小節
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三 名稱空間與做用域

一 什麼是名稱空間?

#名稱空間:存放名字的地方,三種名稱空間,(以前遺留的問題x=1,1存放於內存中,那名字x存放在哪裏呢?名稱空間正是存放名字x與1綁定關係的地方)

二 名稱空間的加載順序

python test.py
#一、python解釋器先啓動,於是首先加載的是:內置名稱空間
#二、執行test.py文件,而後以文件爲基礎,加載全局名稱空間
#三、在執行文件的過程當中若是調用函數,則臨時產生局部名稱空間

三 名字的查找順序

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局部名稱空間--->全局名稱空間--->內置名稱空間

#須要注意的是:在全局沒法查看局部的,在局部能夠查看全局的,以下示例

# max=1
def f1():
    # max=2
    def f2():
        # max=3
        print(max)
    f2()
f1()
print(max) 
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四 做用域

#一、做用域即範圍
        - 全局範圍(內置名稱空間與全局名稱空間屬於該範圍):全局存活,全局有效
      - 局部範圍(局部名稱空間屬於該範圍):臨時存活,局部有效
#二、做用域關係是在函數定義階段就已經固定的,與函數的調用位置無關,以下
x=1
def f1():
    def f2():
        print(x)
    return f2
x=100
def f3(func):
    x=2
    func()
x=10000
f3(f1())

#三、查看做用域:globals(),locals()


LEGB 表明名字查找順序: locals -> enclosing function -> globals -> __builtins__
locals 是函數內的名字空間,包括局部變量和形參
enclosing 外部嵌套函數的名字空間(閉包中常見)
globals 全局變量,函數定義所在模塊的名字空間
builtins 內置模塊的名字空間
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五 global與nonlocal關鍵字

四 閉包函數

一 什麼是閉包?

複製代碼
#內部函數包含對外部做用域而非全局做用域的引用

#提示:以前咱們都是經過參數將外部的值傳給函數,閉包提供了另一種思路,包起來嘍,包起呦,包起來哇

        def counter():
            n=0
            def incr():
                nonlocal n
                x=n
                n+=1
                return x
            return incr

        c=counter()
        print(c())
        print(c())
        print(c())
        print(c.__closure__[0].cell_contents) #查看閉包的元素
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二 閉包的意義與應用

複製代碼
#閉包的意義:返回的函數對象,不單單是一個函數對象,在該函數外還包裹了一層做用域,這使得,該函數不管在何處調用,優先使用本身外層包裹的做用域
#應用領域:延遲計算(原來咱們是傳參,如今咱們是包起來)
    from urllib.request import urlopen

    def index(url):
        def get():
            return urlopen(url).read()
        return get

    baidu=index('http://www.baidu.com')
    print(baidu().decode('utf-8'))
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五 裝飾器

裝飾器就是閉包函數的一種應用場景javascript

一 爲什麼要用裝飾器

#開放封閉原則:對修改封閉,對擴展開放

二 什麼是裝飾器

裝飾器他人的器具,自己能夠是任意可調用對象,被裝飾者也能夠是任意可調用對象。
強調裝飾器的原則:1 不修改被裝飾對象的源代碼 2 不修改被裝飾對象的調用方式
裝飾器的目標:在遵循1和2的前提下,爲被裝飾對象添加上新功能

三 裝飾器的使用

import time
def timmer(func):
    def wrapper(*args,**kwargs):
        start_time=time.time()
        res=func(*args,**kwargs)
        stop_time=time.time()
        print('run time is %s' %(stop_time-start_time))
        return res
    return wrapper

@timmer
def foo():
    time.sleep(3)
    print('from foo')
foo()
無參裝飾器
def auth(driver='file'):
    def auth2(func):
        def wrapper(*args,**kwargs):
            name=input("user: ")
            pwd=input("pwd: ")

            if driver == 'file':
                if name == 'egon' and pwd == '123':
                    print('login successful')
                    res=func(*args,**kwargs)
                    return res
            elif driver == 'ldap':
                print('ldap')
        return wrapper
    return auth2

@auth(driver='file')
def foo(name):
    print(name)

foo('egon')
有參裝飾器

四 裝飾器語法

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被裝飾函數的正上方,單獨一行
        @deco1
        @deco2
        @deco3
        def foo():
            pass

        foo=deco1(deco2(deco3(foo)))
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五 裝飾器補充:wraps

複製代碼
from functools import wraps

def deco(func):
    @wraps(func) #加在最內層函數正上方
    def wrapper(*args,**kwargs):
        return func(*args,**kwargs)
    return wrapper

@deco
def index():
    '''哈哈哈哈'''
    print('from index')

print(index.__doc__)
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六 練習題

一:編寫函數,(函數執行的時間是隨機的)
二:編寫裝飾器,爲函數加上統計時間的功能
三:編寫裝飾器,爲函數加上認證的功能java

四:編寫裝飾器,爲多個函數加上認證的功能(用戶的帳號密碼來源於文件),要求登陸成功一次,後續的函數都無需再輸入用戶名和密碼
注意:從文件中讀出字符串形式的字典,能夠用eval('{"name":"egon","password":"123"}')轉成字典格式python

五:編寫裝飾器,爲多個函數加上認證功能,要求登陸成功一次,在超時時間內無需重複登陸,超過了超時時間,則必須從新登陸mysql

六:編寫下載網頁內容的函數,要求功能是:用戶傳入一個url,函數返回下載頁面的結果redis

七:爲題目五編寫裝飾器,實現緩存網頁內容的功能:
具體:實現下載的頁面存放於文件中,若是文件內有值(文件大小不爲0),就優先從文件中讀取網頁內容,不然,就去下載,而後存到文件中sql

擴展功能:用戶能夠選擇緩存介質/緩存引擎,針對不一樣的url,緩存到不一樣的文件中緩存

八:還記得咱們用函數對象的概念,製做一個函數字典的操做嗎,來來來,咱們有更高大上的作法,在文件開頭聲明一個空字典,而後在每一個函數前加上裝飾器,完成自動添加到字典的操做閉包

九 編寫日誌裝飾器,實現功能如:一旦函數f1執行,則將消息2017-07-21 11:12:11 f1 run寫入到日誌文件中,日誌文件路徑能夠指定
注意:時間格式的獲取
import time
time.strftime('%Y-%m-%d %X')app

#題目一:略
#題目二:略
#題目三:略
#題目四:
db='db.txt'
login_status={'user':None,'status':False}
def auth(auth_type='file'):
    def auth2(func):
        def wrapper(*args,**kwargs):
            if login_status['user'] and login_status['status']:
                return func(*args,**kwargs)
            if auth_type == 'file':
                with open(db,encoding='utf-8') as f:
                    dic=eval(f.read())
                name=input('username: ').strip()
                password=input('password: ').strip()
                if name in dic and password == dic[name]:
                    login_status['user']=name
                    login_status['status']=True
                    res=func(*args,**kwargs)
                    return res
                else:
                    print('username or password error')
            elif auth_type == 'sql':
                pass
            else:
                pass
        return wrapper
    return auth2

@auth()
def index():
    print('index')

@auth(auth_type='file')
def home(name):
    print('welcome %s to home' %name)


# index()
# home('egon')

#題目五
import time,random
user={'user':None,'login_time':None,'timeout':0.000003,}

def timmer(func):
    def wrapper(*args,**kwargs):
        s1=time.time()
        res=func(*args,**kwargs)
        s2=time.time()
        print('%s' %(s2-s1))
        return res
    return wrapper


def auth(func):
    def wrapper(*args,**kwargs):
        if user['user']:
            timeout=time.time()-user['login_time']
            if timeout < user['timeout']:
                return func(*args,**kwargs)
        name=input('name>>: ').strip()
        password=input('password>>: ').strip()
        if name == 'egon' and password == '123':
            user['user']=name
            user['login_time']=time.time()
            res=func(*args,**kwargs)
            return res
    return wrapper

@auth
def index():
    time.sleep(random.randrange(3))
    print('welcome to index')

@auth
def home(name):
    time.sleep(random.randrange(3))
    print('welcome %s to home ' %name)

index()
home('egon')

#題目六:略
#題目七:簡單版本
import requests
import os
cache_file='cache.txt'
def make_cache(func):
    def wrapper(*args,**kwargs):
        if not os.path.exists(cache_file):
            with open(cache_file,'w'):pass

        if os.path.getsize(cache_file):
            with open(cache_file,'r',encoding='utf-8') as f:
                res=f.read()
        else:
            res=func(*args,**kwargs)
            with open(cache_file,'w',encoding='utf-8') as f:
                f.write(res)
        return res
    return wrapper

@make_cache
def get(url):
    return requests.get(url).text


# res=get('https://www.python.org')

# print(res)

#題目七:擴展版本
import requests,os,hashlib
engine_settings={
    'file':{'dirname':'./db'},
    'mysql':{
        'host':'127.0.0.1',
        'port':3306,
        'user':'root',
        'password':'123'},
    'redis':{
        'host':'127.0.0.1',
        'port':6379,
        'user':'root',
        'password':'123'},
}

def make_cache(engine='file'):
    if engine not in engine_settings:
        raise TypeError('egine not valid')
    def deco(func):
        def wrapper(url):
            if engine == 'file':
                m=hashlib.md5(url.encode('utf-8'))
                cache_filename=m.hexdigest()
                cache_filepath=r'%s/%s' %(engine_settings['file']['dirname'],cache_filename)

                if os.path.exists(cache_filepath) and os.path.getsize(cache_filepath):
                    return open(cache_filepath,encoding='utf-8').read()

                res=func(url)
                with open(cache_filepath,'w',encoding='utf-8') as f:
                    f.write(res)
                return res
            elif engine == 'mysql':
                pass
            elif engine == 'redis':
                pass
            else:
                pass

        return wrapper
    return deco

@make_cache(engine='file')
def get(url):
    return requests.get(url).text

# print(get('https://www.python.org'))
print(get('https://www.baidu.com'))


#題目八
route_dic={}

def make_route(name):
    def deco(func):
        route_dic[name]=func
    return deco
@make_route('select')
def func1():
    print('select')

@make_route('insert')
def func2():
    print('insert')

@make_route('update')
def func3():
    print('update')

@make_route('delete')
def func4():
    print('delete')

print(route_dic)


#題目九
import time
import os

def logger(logfile):
    def deco(func):
        if not os.path.exists(logfile):
            with open(logfile,'w'):pass

        def wrapper(*args,**kwargs):
            res=func(*args,**kwargs)
            with open(logfile,'a',encoding='utf-8') as f:
                f.write('%s %s run\n' %(time.strftime('%Y-%m-%d %X'),func.__name__))
            return res
        return wrapper
    return deco

@logger(logfile='aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa.log')
def index():
    print('index')

index()
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